JP2019017467A

JP2019017467A - 炊飯器

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Publication number: JP2019017467A
Application number: JP2017136057A
Authority: JP
Inventors: 清芽中西; Seiga Nakanishi; 大矢　弘; Hiroshi Oya; 弘大矢; 裕輔中山; Yusuke Nakayama; 隆梛木; Takashi Nagiki; 大智西野; Hirotomo Nishino
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2017-07-12
Filing date: 2017-07-12
Publication date: 2019-02-07
Anticipated expiration: 2037-07-12
Also published as: JP7133770B2

Abstract

【課題】加熱部の加熱による異常な温度上昇を効果的に抑制できる炊飯器を提供する。【解決手段】炊飯器１であって、筐体１０と、筐体１０に収容されており、米と水とを含む被炊飯物が収容される鍋５０と、筐体１０に配置されており、鍋５０を加熱する加熱部２４と、筐体１０に配置されており、鍋５０の温度を検出する温度検出部２６と、温度検出部２６で検出された鍋５０の温度に基づき、加熱部２４への通電を制御する制御部７１と、温度検出部２６で検出された鍋５０の温度に基づき、加熱部２４への通電を遮断する遮断部７４と、備え、制御部７１は、温度検出部２６で検出された鍋５０の温度が第１の温度以上となった場合、加熱部２４への通電を停止し、遮断部７４は、温度検出部２６で検出された鍋５０の温度が第１の温度よりも高い第２の温度以上となった場合に加熱部２４への通電を遮断する。【選択図】図４

Description

本発明は、炊飯器に関する。

特許文献１には、炊飯器などの調理器具の温度が過剰に上昇することを防止するために、鍋に当接する感熱部材に温度ヒューズユニットを当接させる構成の温度過昇防止装置が開示されている。

特開平０４−６１８２３号公報

しかし、特許文献１の技術では、温度ヒューズが溶断するまで調理器具の温度上昇を抑制することができないため、一旦、温度ヒューズが溶断してしまうと温度ヒューズを交換しないと再度炊飯器を利用できない。また、鍋の温度を温度センサにより検出し、制御回路が検出した温度に応じてヒータなどの加熱部による加熱を制御することも考えられるが、熱暴走などの異常な温度上昇が生じると、制御回路が温度センサにより検出された温度を精度よく処理することが難しくなる。このため、ヒータの加熱による異常な温度上昇を効果的に抑制することができない。

そこで、本発明は、加熱部の加熱による異常な温度上昇を効果的に抑制できる炊飯器を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る炊飯器は、筐体と、前記筐体に収容されており、米と水とを含む被炊飯物が収容される鍋と、前記筐体に配置されており、前記鍋を加熱する加熱部と、前記筐体に配置されており、前記鍋の温度を検出する温度検出部と、前記温度検出部で検出された前記鍋の温度に基づき、前記加熱部への通電を制御する制御部と、前記温度検出部で検出された前記鍋の温度に基づき、前記加熱部への通電を遮断する遮断部と、を備え、前記制御部は、前記温度検出部で検出された前記鍋の温度が第１の温度以上となった場合、前記加熱部への通電を停止し、前記遮断部は、前記温度検出部で検出された前記鍋の温度が前記第１の温度よりも高い第２の温度以上となった場合、前記加熱部への通電を遮断する。

本発明に係る炊飯器は、ヒータの加熱による異常な温度上昇を効果的に抑制できる。

図１は、実施の形態に係る炊飯器の外観斜視図である。図２は、実施の形態に係る炊飯器の分解斜視図である。図３は、実施の形態に係る炊飯器の主要な部品の配置を説明するための概略図である。図４は、炊飯器の主な構成を示すブロック図である。図５は、遮断部の構成を示す回路図である。図６は、制御部による、温度の過上昇を抑制するための動作を示すフローチャートである。図７は、遮断部による、温度の過上昇を抑制するための動作を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

なお、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付し、重複する説明は省略または簡略化される場合がある。

（実施の形態）
［炊飯器の構成］
本実施の形態では、炊飯器１として、加熱コイルに高周波電流を供給することにより鍋を加熱して炊飯を行う、誘導加熱式の炊飯器を例に挙げて説明する。なお、炊飯器１は、誘導加熱式の炊飯器でなくてもよく、例えば電熱ヒータで鍋を加熱するヒータ式の炊飯器であってもよい。

図１は、本実施の形態に係る炊飯器１の外観斜視図である。図２は、本実施の形態に係る炊飯器１の分解斜視図である。図３は、炊飯器本体２０の内部に設けられた主要な部品の配置を説明するための概略図である。図４は、炊飯器の主な構成を示すブロック図である。なお、図２において、（ａ）は蒸気放出部４０、（ｂ）は外蓋３０、（ｃ）は内蓋６０、（ｄ）は鍋５０、（ｅ）は炊飯器本体２０を示している。また、図３の（ｂ）は、図３の（ａ）における鍋５０の底面の中央付近の位置の拡大図である。

炊飯器１は、これらの図に示すように、筐体１０と、鍋５０と、加熱部２４と、温度検出部２６と、制御部７１と、遮断部７４とを備える。炊飯器１は、さらに、温度ヒューズ２７を備えていてもよい。また、炊飯器１は、さらに、ＡＣ−ＤＣ変換部８０および電源接続部９０を備えていてもよい。

筐体１０は、図１および図２に示すように、炊飯器本体２０と、外蓋３０とを備える。外蓋３０は、炊飯器本体２０の上方に、開閉自在に取り付けられている。外蓋３０が閉じられた状態では、図１に示すように、炊飯器１は、炊飯器本体２０および外蓋３０を外観できる。また、炊飯器本体２０には、炊飯器１を持ち運びするための取っ手２１が取り付けられている。

炊飯器本体２０は、図２の（ｅ）に示すように、後述する鍋５０を収容する鍋収容部２３を有している。鍋収容部２３は、鍋５０の形状に沿った窪んだ形状をしている。鍋収容部２３において、鍋５０の底面と接触する底面部と、鍋５０の側面と接触する鍋収容部２３の側面部とは、例えば耐熱性の高い樹脂材料で形成されている。

外蓋３０は、図１および図２の（ｂ）に示すように、炊飯器本体２０の上方に配置されている。外蓋３０は、炊飯器本体２０に設けられた外蓋取付部２２により、炊飯器本体２０に開閉自在に取り付けられている。また、外蓋３０には、図１に示すように、操作部３１と、開閉ボタン３２とが設けられている。操作部３１は、例えば、炊飯開始、炊飯メニューの選択などの操作および表示を行う部分である。開閉ボタン３２は、外蓋３０を開くためのボタンである。開閉ボタン３２が押されると、外蓋３０は、外蓋取付部２２を中心に炊飯器本体２０に対して回転することで開いた状態となる。反対に、外蓋３０は、炊飯器本体２０の方に押圧されることで外蓋取付部２２を中心に炊飯器本体２０に対して開く場合と反対の回転方向に回転することで閉じた状態となる。

また、外蓋３０の一部には、図１および図２の（ａ）に示すように、蒸気放出部４０が設けられている。蒸気放出部４０には蒸気口４１が設けられており、炊飯時に蒸気口４１から水蒸気が放出される。また、蒸気放出部４０は、外蓋３０から取り外すことが可能である。

さらに、図２の（ｃ）および（ｄ）に示すように、炊飯器１は、炊飯器本体２０と外蓋３０とで囲まれる炊飯器内部に、鍋５０と、内蓋６０とを備えている。

鍋５０は、米および水を含む被炊飯物を収容し、加熱されることにより炊飯が行われる容器である。鍋５０は、例えば、金属、金属コーティングされたセラミクス等により構成されている。鍋５０は、炊飯器本体２０に設けられている鍋収容部２３に収容される。

内蓋６０は、外蓋３０の炊飯器本体２０側の面に配置されており、鍋収容部２３に収容された鍋５０の上部の開口を覆うことにより鍋５０を密閉する。内蓋６０には、鍋５０の内部の圧力を調整する圧力調整部６１が設けられている。圧力調整部６１は、例えば、鍋５０の内部の水蒸気量を調整することにより圧力の調整を行う。なお、圧力調整部６１の圧力調整により発生した不要な水蒸気は、蒸気放出部４０の蒸気口４１から炊飯器１の外部へ放出される。

加熱部２４は、鍋５０を加熱するための電磁コイルであり、制御回路７０から供給された高周波電流により電磁誘導を生じさせる。これにより、鍋５０は、加熱部２４によって誘導加熱される。なお、加熱部２４は、誘導加熱を行うための電磁コイルに限らずに、通電されることで発熱する電熱ヒータであってもよい。

加熱部２４は、鍋５０の底面を加熱する第１加熱コイル２４ａと、鍋５０の底面および側面の角付近を加熱する第２加熱コイル２４ｂとを有している。第１加熱コイル２４ａは、円環状に巻き回されており、鍋収容部２３の底面に配置されている。第２加熱コイル２４ｂは、鍋収容部２３の底面および側面の角付近に巻き回されている。第１加熱コイル２４ａにより鍋５０を加熱することで、鍋５０の内部では、熱が鍋５０の中心から上昇して外側に向かって対流する、内対流が生じる。また、第２加熱コイル２４ｂにより鍋５０を加熱することで、鍋５０の内部では、熱が鍋５０の外側から上昇し中心に向かって対流する、外対流が生じる。第１加熱コイル２４ａと第２加熱コイル２４ｂとを高速で切り替え、内対流と外対流とを繰り返すことにより、鍋５０の内部の米を振動させるとともに、鍋５０の全体に熱を均一に伝導することができる。

鍋収容部２３の底面の下方の中央付近には、図３に示すように、温度検出部２６および温度ヒューズ２７が収容される容器２５が配置されている。

温度検出部２６は、容器２５の内部であって、鍋収容部２３の底面の下面に配置されている温度センサである。温度検出部２６は、図４に示すように、検出した温度を示す電気信号を制御回路７０に出力する。

温度ヒューズ２７は、容器２５の内部であって、温度検出部２６の下方に配置される。温度ヒューズ２７は、互いに直列に接続される２つの温度ヒューズにより構成される。また、温度ヒューズ２７は、第２の温度（後述参照）よりも高い第３の温度（例えば２５０℃）以上となった場合に溶断する構成である。温度ヒューズ２７は、図４に示すように、制御部７１と電源接続部９０との間に接続されている。これにより、温度ヒューズ２７が溶断すると、制御部７１には電源接続部９０からの電力が供給されない状態となる。つまり、温度ヒューズ２７は、鍋５０の温度が第３の温度以上となった場合、加熱部２４への通電を遮断する。

制御部７１および遮断部７４は、図４に示すように、制御回路７０を構成している。制御回路７０は、１つの基板上に形成されていてもよいし、２以上の基板上に形成されていてもよい。

制御部７１は、温度検出部２６で検出された鍋５０の温度に基づき、加熱部２４への通電を制御する。具体的には、制御部７１は、温度検出部２６で検出された鍋の温度が第１の温度（例えば、１５０℃）以上となった場合、加熱部２４への通電を停止する。また、制御部７１は、温度検出部２６などの各種センサにより検出された検出結果に基づいて、炊飯のための加熱部２４の制御を行う。制御部７１は、マイコン７２およびインバータ回路７３により構成される。

マイコン７２は、マイクロコンピュータであり、例えば、プロセッサおよびメモリを有する。マイコン７２は、メモリに予め記憶されている所定のプログラムを実行することで、炊飯の制御、鍋５０の温度制御などを行う。

インバータ回路７３は、マイコン７２からの制御信号に応じて、第１加熱コイル２４ａと第２加熱コイル２４ｂに供給する高周波電流を制御する。インバータ回路７３は、マイコン７２による制御により第１加熱コイル２４ａと第２加熱コイル２４ｂの通電比率を変更することで、鍋５０への加熱の大きさを調整してもよい。なお、第１加熱コイル２４ａおよび第２加熱コイル２４ｂに印加される電流は、電源に接続されている電源接続部９０から所定の電力を得て直流電流を生成するＡＣ−ＤＣ変換部８０から、制御回路７０を介して第１加熱コイル２４ａおよび第２加熱コイル２４ｂに供給される。

電源接続部９０は、例えば、家庭用コンセントに接続される差込プラグである。電源接続部９０は、商用電源に接続されてもよいし、発電機に接続されてもよいし、蓄電装置に接続されてもよい。つまり、電源接続部９０は、電源の各端子に電気的に接続されることで、電力の供給を受けることが可能な構成であれば差込プラグに限るものではない。

遮断部７４は、温度検出部２６で検出された鍋５０の温度に基づき、加熱部２４への通電を遮断する。具体的には、遮断部７４は、温度検出部２６で検出された鍋５０の温度が第１の温度よりも高い第２の温度（例えば、２００℃）以上となった場合、加熱部２４への通電を遮断する。また、遮断部７４は、温度検出部２６で検出された鍋５０の温度が第２の温度以上から第２の温度未満となった場合、加熱部２４への通電を遮断した状態から復帰させる。

ここで、遮断部７４の詳細な構成について説明する。

図５は、遮断部７４の構成を示す回路図である。

遮断部７４は、比較器７５および遮断回路部７６により構成される。

比較器７５は、入力側に基準電圧発生部７７および温度検出部２６が接続されており、出力側に遮断回路部７６が接続されている。比較器７５は、基準電圧発生部７７により発生される基準電圧（例えば５Ｖ）と、温度検出部２６により出力される電圧とを比較する。そして、比較器７５は、温度検出部２６により出力される電圧が基準電圧以上であればＬを出力し、当該電圧が基準電圧未満であればＨを出力する。

なお、温度検出部２６は、第２の温度以上であれば基準電圧以上の電圧を出力し、第２の温度未満であれば基準電圧未満の電圧を出力するように設定されている。また、温度検出部２６は、温度検出部２６が検出する温度が大きいほど、大きい電圧を出力する。

遮断回路部７６は、比較器７５からの出力に応じて、インバータ回路７３から加熱部２４への電流の導通または非導通を切り替えるスイッチである。遮断回路部７６は、インバータ回路７３と加熱部２４とを接続する電力線上に配置されている。遮断回路部７６は、比較器７５からＬが出力されていればインバータ回路７３および加熱部２４間を非導通状態とし、比較器７５からＨが出力されていればインバータ回路７３および加熱部２４間を導通状態とする。

これにより、遮断部７４は、鍋５０の温度が第２の温度未満から第２の温度以上に変化すれば加熱部２４への通電を遮断し、鍋５０の温度が第２の温度以上から第２の温度未満に変化すれば加熱部２４への通電を復帰させる。

［炊飯器の動作］
以下、炊飯器１の動作について説明する。

図６は、制御部７１による、温度の過上昇を抑制するための動作を示すフローチャートである。

図６に示すように、制御部７１は、炊飯器１が炊飯中であるか否かを判定し（Ｓ１１）、炊飯中であると判定した場合（Ｓ１１でＹｅｓ）、温度検出部２６により検出された鍋５０の温度が第１の温度以上であるか否かを判定する（Ｓ１２）。

制御部７１は、温度検出部２６により検出された鍋５０の温度が第１の温度以上であると判定した場合（Ｓ１２でＹｅｓ）、加熱部２４への通電を停止する（Ｓ１３）。

一方で、制御部７１は、温度検出部２６により検出された鍋５０の温度が第１の温度未満であると判定した場合（Ｓ１２でＮｏ）、加熱部２４への通電がされた状態であれば通電を継続し、加熱部２４への通電が停止された状態であれば加熱部２４への通電を再開する（Ｓ１４）。

なお、制御部７１は、ステップＳ１１において、炊飯器１が炊飯中でないと判定した場合（Ｓ１１でＮｏ）、温度の過上昇を抑制するための動作を終了する。つまり、制御部７１は、炊飯器１が炊飯を終了した場合、温度の過上昇を抑制するための動作を終了する。

図７は、遮断部７４による、温度の過上昇を抑制するための動作を示すフローチャートである。なお、遮断部７４による温度の過上昇を抑制するための動作は、炊飯器１の電源がオンである状態であれば制御部７１の動作に関わらず行われる。

図７に示すように、遮断部７４は、第２の温度以上であるか否かを判定し（Ｓ２１）、第２の温度以上である場合（Ｓ２１でＹｅｓ）、加熱部２４への通電を遮断する（Ｓ２２）。一方で、遮断部７４は、第２の温度未満である場合（Ｓ２１でＮｏ）、加熱部２４への通電を継続する、または、加熱部２４への通電を遮断した状態から復帰させる（Ｓ２３）。

［効果等］
本実施の形態に係る炊飯器１によれば、筐体１０と、鍋５０と、加熱部２４と、温度検出部２６と、制御部７１と、遮断部７４とを備える。鍋５０は、筐体１０に収容されており、米と水とを含む被炊飯物が収容される。加熱部２４は、筐体１０に配置されており、鍋５０を加熱する。温度検出部２６は、筐体１０に配置されており、鍋５０の温度を検出する。制御部７１は、温度検出部２６で検出された鍋５０の温度に基づき、加熱部２４への通電を制御する。遮断部７４は、温度検出部２６で検出された鍋５０の温度に基づき、加熱部２４への通電を遮断する。制御部７１は、温度検出部２６で検出された鍋５０の温度が第１の温度以上となった場合、加熱部２４への通電を停止する。遮断部７４は、温度検出部２６で検出された鍋５０の温度が第１の温度よりも高い第２の温度以上となった場合に加熱部２４への通電を遮断する。

このように、鍋５０の温度が第１の温度以上となった場合に制御部７１が加熱部２４への通電を停止する制御を行うと共に、遮断部７４が第１の温度よりも高い第２の温度以上となった場合に加熱部２４への通電を遮断する。このため、制御部７１が温度検出部により検出された温度を精度よく処理することが難しくなった場合であっても、第２の温度以上となれば遮断部７４により加熱部２４への通電を遮断できる。よって、加熱部２４の加熱による異常な温度上昇を効果的に抑制することができる。

また、炊飯中において、鍋５０内の米および水と鍋５０とが接している部分にでんぷんの皮膜が形成された状態で、鍋５０と皮膜との間の水が沸騰した場合、鍋５０と皮膜との間に空隙が発生する場合がある。この場合、鍋５０の空隙が形成された部分は、空炊き状態となり、短い時間で突発的に温度が数十℃上昇する。このような場合であっても、第１の温度が例えば、数十℃上昇した状態での温度よりも低い温度に設定することで、急激な温度上昇が発生することを効果的に抑制することができる。

また、本実施の形態に係る炊飯器１において、さらに、鍋５０の温度が第２の温度よりも高い第３の温度となった場合に加熱部２４への通電を遮断する温度ヒューズ２７を備える。このため、遮断部７４により加熱部２４の加熱による異常な温度上昇が抑制できない場合であっても、温度ヒューズ２７が第３の温度以上となれば溶断することにより加熱部２４への通電を遮断できる。よって、加熱部２４の加熱による異常な温度上昇を効果的に抑制することができる。また、遮断部７４は、制御部７１が制御可能な第１の温度より高く、かつ、温度ヒューズ２７が溶断する第３の温度未満の第２の温度で加熱部２４への通電を遮断する。つまり、多くの場合、温度ヒューズ２７が溶断する前の段階で加熱部２４への通電が遮断されるため、温度ヒューズ２７が高い温度にさらされることにより寿命が短くなることを低減することができる。

また、本実施の形態に係る炊飯器１において、遮断部７４は、温度検出部２６で検出された鍋５０の温度が第２の温度以上から第２の温度未満となった場合、加熱部２４への通電を遮断した状態から復帰させる。このため、異常な温度上昇が生じて制御部７１が加熱部２４への通電を制御できなくなった場合であっても、温度ヒューズを使わずに加熱部２４への通電を遮断でき、その後、温度低下した場合に、復帰させることができる。

また、上述した実施の形態で用いた数値、形状、材料は、全て本発明を具体的に説明するために例示するものであり、本発明は例示された数値、形状、材料に制限されない。

以上、実施の形態について、当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で実施の形態および変形例における構成要素および機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。

本発明は、炊飯器は、ヒータの加熱による異常な温度上昇を効果的に抑制できる炊飯器等として有用である。

１炊飯器
１０筐体
２０炊飯器本体
２１取っ手
２２外蓋取付部
２３鍋収容部
２４加熱部
２４ａ第１加熱コイル
２４ｂ第２加熱コイル
２５容器
２６温度検出部
２７温度ヒューズ
３０外蓋
３１操作部
３２開閉ボタン
４０蒸気放出部
４１蒸気口
５０鍋
６０内蓋
６１圧力調整部
７０制御回路
７１制御部
７２マイコン
７３インバータ回路
７４遮断部
７５比較器
７６遮断回路部
７７基準電圧発生部
８０ＡＣ−ＤＣ変換部
９０電源接続部

Claims

筐体と、
前記筐体に収容されており、米と水とを含む被炊飯物が収容される鍋と、
前記筐体に配置されており、前記鍋を加熱する加熱部と、
前記筐体に配置されており、前記鍋の温度を検出する温度検出部と、
前記温度検出部で検出された前記鍋の温度に基づき、前記加熱部への通電を制御する制御部と、
前記温度検出部で検出された前記鍋の温度に基づき、前記加熱部への通電を遮断する遮断部と、
を備え、
前記制御部は、前記温度検出部で検出された前記鍋の温度が第１の温度以上となった場合、前記加熱部への通電を停止し、
前記遮断部は、前記温度検出部で検出された前記鍋の温度が前記第１の温度よりも高い第２の温度以上となった場合、前記加熱部への通電を遮断する、
炊飯器。
さらに、
前記鍋の温度が第２の温度よりも高い第３の温度以上となった場合に前記加熱部への通電を遮断する温度ヒューズを備える、
請求項１に記載の炊飯器。
前記遮断部は、前記温度検出部で検出された前記鍋の温度が前記第２の温度以上から前記第２の温度未満となった場合、前記加熱部への通電を遮断した状態から復帰させる
請求項１または２に記載の炊飯器。